JP2877547B2 - 携帯可能記憶媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば、クレジット
カードとして用いられるＩＣカードなどの携帯可能記憶
媒体を利用する利用者があらかじめ登録された携帯可能
記憶媒体の所有者であるか否かを認証する個人認証機能
を備えた携帯可能記憶媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、クレジットカードやキャッシュカ
ードなどの利用が急速に増大していることに伴い、これ
らのカードの不正使用の増加が問題となっている。カー
ドの不正使用としては、たとえば、所有者が紛失したカ
ードが拾得者に使用される場合や、偽造されたカードが
使用される場合がある。このようなカードの不正使用を
防止するためには、カードが本物であるか否か、あるい
は、カードの利用者が所有者本人であるか否かなどを確
認する必要がある。

【０００３】従来、カードが偽造されたものでないこ
と、あるいは、カードの利用者が正当な利用者であるこ
とを認証する手段としては、暗証番号を使用するのが一
般的である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この暗証番号
としては、一般に４桁、または、それ以上の数字が使用
されているため、カードの所有者が忘れ易く、正当な利
用者自らがカードを使用できない場合があるという課題
があった。また、逆に、カードの所有者が、たとえば誕
生日や電話番号などの覚えやすい数字を暗証番号として
指定すると、その暗証番号を他人に容易に類推されるお
それがあり、他人の不正な使用を防止できない場合があ
る。また、暗証番号を忘れるという問題に対して、カー
ドに書き込まれた暗証番号を変更できるようにしなけれ
ばならず、カード発行者の不正を可能にしていた。

【０００５】このような課題を解決する方法としては、
暗証番号に代えてカード使用者の身体的特徴情報を用い
る方法がある。すなわち、カードとしてＩＣカードを用
い、カード所有者の何らかの身体的特徴情報をあらかじ
めＩＣカード内のメモリに登録しておき、カードが使用
される度にカード利用者の身体的特徴情報を入力して、
登録された身体的特徴情報と照合することにより、カー
ド利用者が正当な利用者であることを認証するようにす
れば、カード所有者は暗証番号を記憶する必要がなく、
また、変化のない身体的特徴情報を使うようにすれば、
カードに登録された身体的特徴情報を変更する必要がな
いため、カードへの登録回数を制限でき、カード発行者
による不正使用も防止することが可能である。

【０００６】ところが、カード内に登録された個人認証
用の身体的特徴情報を、登録後に変更可能にすると、個
人認証手段がカードの外部にある場合にはカード発行者
が不正使用でき、個人認証手段がカードの内部にある場
合には、一般の他人が不正使用する可能性がある。

【０００７】そこで、本発明は、他人による不正使用を
確実に防止することができる携帯可能記憶媒体を提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の携帯可能記憶媒
体は、あらかじめ取得した個人の身体的特徴情報をメモ
リに登録する登録手段と、この登録手段による身体的特
徴情報の登録動作をあらかじめ定められた所定回数に制
限する制限手段と、照合するための個人の身体的特徴情
報を入力する入力手段と、この入力手段で入力された身
体的特徴情報と前記メモリに登録されている身体的特徴
情報とを照合することにより、両身体的特徴情報間に所
定の関係が成立するか否かを判定する判定手段とを具備
している。

【０００９】

【作用】メモリに対する身体的特徴情報の登録をあらか
じめ定められた所定回数（たとえば１回）に制限するこ
とにより、携帯可能記憶媒体の所有者の身体的特徴を制
限された回数のみしか登録できないようになり、したが
って、他人による携帯可能記憶媒体の不正使用を確実に
防止することができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。

【００１１】図２は、本実施例に係る個人認証機能付き
ＩＣカードの外観を概略的に示すものである。図におい
て、１はカード本体で、その表面には、指の特徴情報を
入力するための圧力センサ２、および外部装置（端末装
置）との電気的な接続を行なうための外部接続用コンタ
クト３が設けられている。

【００１２】図３は、本実施例に係る個人認証機能付き
ＩＣカードで個人認証を行なうために、圧力センサ２の
上に指４を置いた状態を示している。カードの使用が正
当であるか否かの認証は、図３のように指４を圧力セン
サ２の上に置いた状態で行なわれる。カードの使用が正
当であると判断されたときは、カードは使用可能な状態
となる。一方、不当であると判断されたときは、カード
は状態を変えず、使用可能な状態にはならない。

【００１３】このとき、本実施例の個人認証機能付きＩ
Ｃカードでは、カードが使用できないことは、外部から
は判断できない。しかし、たとえば銀行のキャッシュカ
ードの場合であれば、カードを使用するために、このカ
ードを銀行窓口端末機のカードリーダに挿入した際に、
銀行窓口端末機が通常のオペレーションの指令を行なえ
ば、利用者はカードが使用可能な状態にあると判断でき
るし、カードの認証がされていない旨の表示を行なえ
ば、カードが使用可能な状態になっていないと判断する
ことができる。また、カードが使用可能な状態であるか
否かを示す表示を行なう装置をカードに設けてもよいこ
とは勿論である。

【００１４】図１は、本実施例に係る個人認証機能付き
ＩＣカードの電気回路を概略的に示すものである。図に
おいて、５はＡ／Ｄ変換器で、圧力センサ２の出力信号
をデジタル信号に変換する。６は画像メモリで、Ａ／Ｄ
変換器５の出力から得られるカード利用者の指の特徴情
報を一時的に記憶する。７は辞書用バッファメモリで、
カード所有者の指の特徴情報を一時的に記憶する。８は
制御部で、個人認証のための各種処理を行なう。９はマ
イクロプロセッサで、ＩＣカード全体の制御を行なう。
１０は辞書用メモリで、カード所有者の指の特徴情報が
記憶（登録）される。１１は登録制限回路で、辞書用メ
モリ１０に対する指の特徴情報の登録を所定回数、この
実施例では例えば１回に制限する。

【００１５】制御部８は、Ａ／Ｄ変換器５の出力信号を
処理してカード利用者の指の特徴を表わす情報を画像メ
モリ６に記憶するととものに、この特徴情報と、辞書用
メモリ１０からマイクロプロセッサ９および制御部８を
介して読出し、辞書用バッファメモリ７に転送された特
徴情報とを照合して、２つの指の特徴情報が一致するか
否かを判定する。そして、指の特徴情報が一致した場合
には、カードの使用を正当と判断し、カードの使用を許
可するための信号をマイクロプロセッサ９に出力するよ
うになっている。

【００１６】図４は、登録制限回路１１を詳細に示すも
のである。登録制限回路１１は、一度、辞書用メモリ１
０に指の特徴情報を書込む（登録する）と、２度とは書
込まれないようにするための回路であり、たとえば次の
ように構成される。辞書用メモリ１０に接続された書込
み制御線２１は、アンド回路２２の出力に接続されてい
る。アンド回路２２の一方の入力には、マイクロプロセ
ッサ９からの書込み線２３が接続され、アンド回路２２
の他方の入力は、抵抗２４を介して接地されるととも
に、スイッチ２５を介して電源２６に接続されている。
また、アンド回路２２の他方の入力は、ヒューズ２７と
スイッチ２８とを直列に介して接地され、このヒューズ
２７とスイッチ２８との接続点は、抵抗２９を介して所
定の電位に接続されている。なお、スイッチ２５，２８
は、マイクロプロセッサ９によってオン，オフ制御され
るようになっている。

【００１７】次に、圧力センサ２を用いて指の特徴情報
を取得する方法について詳細に説明する。

【００１８】図５は、圧力センサ２の外観を概略的に示
すものである。圧力センサ２は、微小センサ２ａをマト
リックス状に配列して構成されている。

【００１９】図６は、図５に示した圧力センサ２のＡ−
Ａ矢視断面図である。図において、１１はガラス基板、
１２はガラス基板１１の上に形成された電極、１３は同
じくガラス基板１１の上に形成されたシリコン基板、１
４はガラス基板１１とシリコン基板１３との間に形成さ
れたダイヤフラムである。なお、ダイヤフラム１４を形
成する方法としては、たとえば、異方性エッチング技術
などが使用可能である。また、シリコン基板１３は、ガ
ラス基板１１側に電極として低抵抗層１３ａを有してい
る。この低抵抗層１３ａには、図示していない電源によ
り、各微小センサ２ａについて均一な電位が与えられて
いる。電極１２は、各微小センサ２ａごとに個別に外部
に取出されている。

【００２０】図７は、このように構成された圧力センサ
２の上に指を置いた状態を拡大して示している。図にお
いて、圧力センサ２の上に指４を置くと、指４の関節な
どに起因する指４の表面の凹凸によって、圧力センサ２
の各微小センサ２ａに加えられる圧力にばらつきが生じ
る。ここで、一定値よりも大きい圧力が加えられた微小
センサ２ａは、低抵抗層１３ａと電極１２とが接触して
両者は同電位となるが、一定値よりも小さい圧力しか加
えられなかった微小センサ２ａは、低抵抗層１３ａと電
極１２とが接触せず、電極１２には電圧は印加されな
い。したがって、各微小センサ２ａについて電極１２の
電位を個別に検出することにより、指の皮膚の凹凸に対
応した画像情報を得ることができる。

【００２１】次に、本実施例の個人認証機能付ＩＣカー
ドにおける、カードの使用が正当であるか否かを認証す
る処理動作について説明する。この認証における処理動
作は、登録処理と照合処理とに大別される。

【００２２】まず、カード所有者の指の特徴情報を登録
するときの登録処理について説明する。図８は、このと
きの制御部８の処理動作を示すフローチャートである。
まず、上述のようにして指の皮膚の凹凸に対応した画像
情報を取り込む（ステップＳ１）。次に、指の幅の方向
に対して上記画像情報の各画素の濃度を加算することに
よって、加算信号を抽出する（ステップＳ２）。

【００２３】図９は、この加算信号について説明するた
めの概念図であり、指の画像情報１９と加算信号２０を
模式的に表わしている。加算信号２０は、指の幅の方
向、すなわち、図示したｙ方向に指の画像情報１９の各
画素の濃度（圧力センサ２の各出力値）を加算して得ら
れる１次元の信号である。この加算信号２０は、指の関
節に対応する横じわの位置で急俊な谷を持ち、この谷の
部分に個人性（指の特徴を表すパラメータ）が含まれて
いる。最後に、この加算信号２０を辞書用バッファメモ
リ７に一時記憶する（ステップＳ３）。

【００２４】次に、辞書用バッファメモリ７に一時記憶
した加算信号は、マイクロプロセッサ９および登録制限
回路１１を介して辞書用メモリ１１に転送される。登録
時、登録制限回路１１のスイッチ２５，２８は共にオフ
状態に設定されており、これにより、アンド回路２２の
一方の入力は論理的な”１”レベルとなり、ゲートが開
かれている。したがって、マイクロプロセッサ９から書
込み線２３を介して転送されてくる加算信号は、アンド
回路２２および書込み制御線２１を介して辞書用メモリ
１０に送られ、辞書用メモリ１０に書込まれる。

【００２５】こうして、加算信号を辞書用メモリ１０に
書込んだ後、マイクロプロセッサ９はスイッチ２５，２
８をそれぞれオンさせることにより、電源２６からヒュ
ーズ２７に電流が流れて、フューズ２７は溶断される。
その結果、アンド回路２２の一方の入力は論理的な
“０”レベルとなり、ゲートが閉じられ、辞書用メモリ
１０への書込みはできなくなる。

【００２６】次に、カード利用者の指の特徴情報を入力
し、上述のようにして登録されたカード所有者の指の特
徴情報と照合するときの照合処理について説明する。図
１０は、このときの制御部８の処理動作を示すフローチ
ャートである。まず、上記登録処理の場合と同様にし
て、指の画像情報を入力し（ステップＳ１１）、加算信
号の計算を行なう（ステップＳ１２）。続いて、あらか
じめ辞書用メモリ１０に登録してあるカード所有者の加
算信号（特徴情報）を読出し（ステップＳ１３）、それ
を辞書用バッファメモリ７に一時記憶する。次に、ステ
ップＳ１２で計算した加算信号と辞書用バッファメモリ
７に一時記憶した加算信号との位置合わせを行ない（ス
テップＳ１４）、その後、両加算信号の照合を行なう
（ステップＳ１５）。

【００２７】ここで、この位置合せ処理および照合処理
について詳細に説明する。位置合せ処理とは、前述のよ
うにして登録を行なったときの指の位置とステップＳ１
１で指の画像情報を入力したときの指の位置とのずれ
（すなわち、２つの加算信号のずれ）を補正する処理で
ある。また、照合処理とは、位置合わせ後の２つの加算
信号の一致度を数値化する処理である。

【００２８】いま、両加算信号の要素の数をＮとし、辞
書用メモリ１０から読出した加算信号のうちｉ番目の要
素をＡｄ(i) 、ステップＳ１２で計算した加算信号のう
ちｉ番目の要素をＡ(i) とする。ここで、２つの加算信
号に対応する指が同一の指であり、かつ、２つの加算信
号のずれがｍ画素分の長さであるとすると、辞書用メモ
リ１０から読出した加算信号の要素Ａｄ(i)は、ステッ
プＳ１２で計算した加算信号の要素Ａ(i+m) と一致する
ため、Ａｄ(i) とＡ(i+m) との差は「０」となる。した
がって、このとき、２つの加算信号の各要素についての
誤差の２乗を和算した値Ｓ(m) 、すなわち、ｍ≧０のと
き

【００２９】

【数１】

【００３０】ｍ＜０のとき

【００３１】

【数２】

【００３２】を計算すると、Ｓ(m) は原理的には「０」
となる。すなわち、Ｓ(m) は２つの加算信号の一致度を
表わすパラメータであり、Ｓ(m) の値が小さいほど一致
度が高いことになる。本実施例では、ｍをある範囲で変
化させ、Ｓ(m) の値が最も小さくなるときのｍの値（こ
のときのｍの値をＭとする）に対応する位置で位置合わ
せができたものとし、そのＳ(M) の値を照合の結果とす
る。

【００３３】こうして、位置合せ処理および照合処理が
終了すると、次に、このときの照合結果Ｓ(M) により、
辞書用メモリ１０に登録されたカード所有者の指とステ
ップＳ１１で画像情報を入力したカード利用者の指とが
同一であるか否かの判断を行なう（ステップＳ１６）。
本実施例では、あらかじめ同一の指であるかどうかの判
断のためのしきい値ＴＨを定めておき、照合結果Ｓ(M)
がしきい値ＴＨよりも大きいか否かで同一、非同一の判
断をするものとする。すなわち、Ｓ(M) ≦ＴＨであれば
同一であると判断し、Ｓ(M)＞ＴＨであれば同一でない
と判断する。

【００３４】同一であると判断された場合、マイクロプ
ロセッサ９はＩＣカードを使用可能な状態にする（ステ
ップＳ１７）。一方、非同一であると判断された場合、
マイクロプロセッサ９はＩＣカードの状態を変えない。
したがって、非同一と判断された場合には、このＩＣカ
ードを使用することはできない。

【００３５】このように、上記実施例によれば、ＩＣカ
ード内部の個人認証のための指の特徴情報を記憶（登
録）する辞書用メモリの書込み制御線にゲートを設け、
指の特徴情報を一度書込んだ後は、このゲートを閉じる
ことにより、辞書用メモリに指の特徴情報を２度とは書
込めないようにできる。したがって、他人によるＩＣカ
ードの不正使用を確実に防止することができる。

【００３６】なお、前記実施例では、指の特徴情報の登
録制限回数を１回としたが、必ずしも１回とする必要は
なく、たとえば２回としてもよい。

【００３７】また、前記実施例では、身体的特徴情報と
して指の特徴情報を用いた場合について説明したが、こ
れに限らず、たとえば指の特徴情報として指の指紋情報
を用いてもよく、また、目の網膜パターンなど、他の身
体的特徴情報を用いてもよい。

【００３８】また、前記実施例では、カードの内部に個
人認証手段がある場合について説明したが、カードの外
部に個人認証手段がある場合にも同様に適用できる。

【００３９】また、前記実施例では、携帯可能記憶媒体
としてＩＣカードを用いた場合について説明したが、こ
れに限らず、たとえば単なるメモリカードであってもよ
く、また、形状もカード状に限らず、他の形状のもので
あってもよい。

【００４０】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、他
人による不正使用を確実に防止することができる携帯可
能記憶媒体を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る個人認証機能付きＩＣ
カードの電気回路を概略的に示すブロック図。

【図２】図１に示した個人認証機能付きＩＣカードの外
観を概略的に示す斜視図。

【図３】図１に示した個人認証機能付きＩＣカードの圧
力センサの上に指を置いた状態を示す概略的側断面図。

【図４】登録制限回路を詳細に示す構成図。

【図５】圧力センサの外観を概略的に示す平面図。

【図６】図５におけるＡ−Ａ矢視断面図。

【図７】圧力センサの上に指を置いた状態を拡大して示
す概略的側断面図。

【図８】カード所有者の指の特徴情報を登録するときの
登録処理を説明するフローチャート。

【図９】制御部で算出される加算信号について説明する
ための概念図。

【図１０】カード利用者の指の特徴情報をカード所有者
の指の特徴情報と照合するときの照合処理を説明するフ
ローチャート。

【符号の説明】

１……カード本体、２……圧力センサ、３……外部接続
用コンタクト、４……指、５……Ａ／Ｄ変換器、６……
画像メモリ、７……辞書用バッファメモリ、８……制御
部、９……マイクロプロセッサ、１０……辞書用メモ
リ、１１……登録制限回路。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 あらかじめ取得した個人の身体的特徴情
   報をメモリに登録する登録手段と、 この登録手段による身体的特徴情報の登録動作をあらか
   じめ定められた所定回数に制限する制限手段と、 照合するための個人の身体的特徴情報を入力する入力手
   段と、 この入力手段で入力された身体的特徴情報と前記メモリ
   に登録されている身体的特徴情報とを照合することによ
   り、両身体的特徴情報間に所定の関係が成立するか否か
   を判定する判定手段と、 を具備したことを特徴とする携帯可能記憶媒体。